(57)【要約】  磁性体装置は、磁性体素子と、開口部を有する磁気シールドと、を備える。磁気シールドは、シールド領域において互いにオーバーラップする上部及び下部と、上部と下部との間を物理的に接続する側部と、を備える。磁性体素子は、シールド領域からはみ出ることなく上部と下部との間に配置される。
2011111789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体素子と、
開口部を有する磁気シールドと
を備え、
前記磁気シールドは、
シールド領域において互いにオーバーラップする上部及び下部と、
前記上部と前記下部との間を物理的に接続する側部と
を備え、
前記磁性体素子は、前記シールド領域からはみ出ることなく前記上部と前記下部との間に配置されている
磁性体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の磁性体装置であって、
前記磁性体素子は、垂直磁化膜を含む
磁性体装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の磁性体装置であって、
前記磁性体素子は、基板上に搭載されたチップであり、
前記磁気シールドは、前記基板及び前記チップを含むパッケージの周囲に形成されている
磁性体装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の磁性体装置であって、
前記磁性体素子を含むチップを更に備え、
前記磁気シールドは、前記チップの周囲に形成されており、
前記磁気シールドで囲まれた前記チップが基板上に搭載されている
磁性体装置。
【請求項５】
シールド領域において互いにオーバーラップする上部及び下部と、前記上部と前記下部との間を物理的に接続する側部と、開口部と、を備える磁気シールドの前記上部と前記下部との間の前記シールド領域に、前記シールド領域からはみ出ることなく磁性体素子を配置する、磁性体装置の製造方法。
【請求項６】
基板上に設けられた磁性体素子の周囲に、シールド領域において互いにオーバーラップする上部及び下部と、前記上部と前記下部との間を物理的に接続する側部と、開口部と、を備える磁気シールドの前記上部と前記下部との間の前記シールド領域から前記磁性体素子がはみ出ないように、前記磁気シールドを配置する、磁性体装置の製造方法。
【請求項７】
前記磁性体素子の周囲に、モールド樹脂により樹脂封止を行った後、前記モールド樹脂を覆うように前記磁気シールドを配置する、請求項６に記載の磁性体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気シールドを備えた磁性体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁性体を利用した磁性体素子が知られている。例えば、磁気抵抗素子（ＭａｇｎｅｔｏＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）は、磁性体の磁化状態に応じて抵抗値が変わる磁性体素子である。典型的な磁気抵抗素子は、２層の磁性体層に非磁性体層が挟まれた構造を有している。一方の磁性体層は、磁化方向が固定された磁化固定層であり、他方は、磁化方向が反転可能な磁化自由層である。このように構成された磁気抵抗素子の抵抗値は、磁化固定層と磁化自由層の磁化方向が互いに平行である場合よりも、それらが反平行である場合により高くなる。このような磁気抵抗素子を利用することによって、磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ：  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）や様々な論理回路を構成可能である。【０００３】
磁性体素子を用いた磁性体装置では、その正常動作のために、磁性体の磁化状態（磁化方向等）が外部擾乱によって変動することを防ぐことが重要である。そのために、一般的に、「磁気シールド（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｓｈｉｅｌｄ）」が利用される。【０００４】
特許文献１には、ＭＲＡＭパッケージが開示されている。そのＭＲＡＭパッケージによれば、ＭＲＡＭチップの周囲は、外部とのインターフェースとなる電極パッドの部分を除いて、高透磁率材料の磁気シールドで覆われている。逆に言えば、磁気シールドは、ＭＲＡＭチップの各電極パッドに対応する位置に開口部を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１１５５７８号公報
【発明の概要】
【０００６】
特許文献１に記載された磁気シールドは、ＭＲＡＭチップの各電極パッドに対応する位置に開口部を有している。すなわち、当該磁気シールドには多数の開口部が分散的に形成されており、ＭＲＡＭチップは、それら多数の開口部とオーバーラップしている。しかしながら、開口部とオーバーラップする領域ではシールド効果は著しく劣化するため、ＭＲＡＭチップの信頼性が低下する。
【０００７】
また、特許文献１に記載された磁気シールドは、ＭＲＡＭチップの周囲が、外部とのインターフェースとなる電極パッドの部分を除いて、高透磁率材料の磁気シールドで覆われているため、ＭＲＡＭチップの周囲のほぼ全てを高透磁率材料で覆う工程が必要となる。このため、生産効率が悪い。
【０００８】
本発明の目的は、簡易に製造が可能で、且つ、磁気シールド性能を向上させることができる磁性体装置及びその製造方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の１つの観点において、磁性体装置が提供される。その磁性体装置は、磁性体素子と、開口部を有する磁気シールドと、を備える。磁気シールドは、シールド領域において互いにオーバーラップする上部及び下部と、上部と下部との間を物理的に接続する側部と、を備える。磁性体素子は、シールド領域からはみ出ることなく上部と下部との間に配置されている。
【００１０】
本発明の他の観点において、磁性体装置の製造方法が提供される。その製造方法は、（Ａ）磁性体素子を作成することと、（Ｂ）開口部を有する磁気シールドを、磁性体素子の周囲に配置することと、を含む。磁気シールドは、シールド領域において互いにオーバーラップする上部及び下部と、上部と下部との間を物理的に接続する側部と、を備える。磁性体素子は、シールド領域からはみ出ることなく上部と下部との間に配置され、且つ、開口部を通して外部と電気的に接続される。
【００１１】
本発明の更に他の観点において、シールド領域において互いにオーバーラップする上部及び下部と、前記上部と前記下部との間を物理的に接続する側部と、開口部と、を備える磁気シールドの前記上部と前記下部との間の前記シールド領域に、前記シールド領域からはみ出ることなく磁性体素子を配置する、磁性体装置の製造方法が提供される。
【００１２】
本発明の更に他の観点において、基板上に設けられた磁性体素子の周囲に、シールド領域において互いにオーバーラップする上部及び下部と、前記上部と前記下部との間を物理的に接続する側部と、開口部と、を備える磁気シールドの前記上部と前記下部との間の前記シールド領域から前記磁性体素子がはみ出ないように、前記磁気シールドを配置する、磁性体装置の製造方法が提供される。
【００１３】
本発明によれば、磁気シールドを備える磁性体装置の信頼性が向上する。また、本発明によれば、磁性体装置の製造方法を簡略化可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
上記及び他の目的、長所、特徴は、次の図面と共に説明される本発明の実施の形態により明らかになるであろう。【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る磁性体装置の基本構造を示す概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、完全密閉型の磁気シールドモデルを示す全体図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａで示された磁気シールドモデルの底面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、ＸＹ面におけるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図２Ｄ】図２Ｄは、図２Ａで示された磁気シールドモデルのＹＺ断面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、ＹＺ面におけるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図３Ａ】図３Ａは、基本構造型の磁気シールドモデルを示す全体図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａで示された磁気シールドモデルの底面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、ＸＹ面におけるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図３Ｄ】図３Ｄは、図３Ａで示された磁気シールドモデルのＹＺ断面図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、ＹＺ面におけるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図３Ｆ】図３Ｆは、基本構造型の場合の磁場状態を示す概念図である。
【図４Ａ】図４Ａは、平行平板型の磁気シールドモデルを示す全体図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａで示された磁気シールドモデルの底面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、ＸＹ面におけるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図４Ｄ】図４Ｄは、図４Ａで示された磁気シールドモデルのＹＺ断面図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは、ＹＺ面におけるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図４Ｆ】図４Ｆは、平行平板型の場合の磁場状態を示す概念図である。
【図５Ａ】図５Ａは、メッシュ型の磁気シールドモデルを示す全体図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａで示された磁気シールドモデルの底面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、ＸＹ面におけるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図５Ｄ】図５Ｄは、図５Ａで示された磁気シールドモデルのＹＺ断面図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、ＹＺ面におけるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図６】図６は、本実施の形態に係る磁性体装置の構造例を示す概略図である。
【図７】図７は、本実施の形態に係る磁性体装置の他の構造例を示す概略図である。
【図８】図８は、本実施の形態に係る磁性体装置の更に他の構造例を示す概略図である。
【図９】図９は、本実施の形態に係る磁性体装置の更に他の構造例を示す概略図である。
【図１０】図１０は、本実施の形態に係る磁性体装置の更に他の構造例を示す概略図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態に係る磁性体装置の更に他の構造例を示す概略図である。
【図１２】図１２は、本実施の形態に係る磁性体装置のパッケージ構造の一例を示す断面図である。
【図１３】図１３は、図１２で示されたパッケージ構造の底面図である。
【図１４】図１４は、本実施の形態に係る磁性体装置のパッケージ構造の他の例を示す断面図である。
【図１５】図１５は、図１４で示されたパッケージ構造中のチップ構造を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
１．基本構造
図１は、本発明の実施の形態に係る磁性体装置１の基本構造を示す概略図である。磁性体装置１は、磁性体素子１０及び磁気シールド１００を備えている。以下の説明において、Ｚ方向は垂直方向であり、Ｚ方向に直交するＸ方向及びＹ方向は平面方向である。
【００１８】
磁性体素子１０は、磁性体を利用した素子である。典型的には、その磁性体素子１０は、Ｚ方向の垂直磁気異方性を有する垂直磁化膜（ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｆｉｌｍ）を利用している。磁性体素子１０としては、磁気抵抗素子、ＭＲＡＭチップ、磁気抵抗素子を利用した論理回路などが挙げられる。
【００１９】
磁気シールド１００は、軟磁性体材料で形成されている。この軟磁性体材料は、十分に高い比透磁率（好ましくは、１０００以上）を有している。軟磁性体材料としては、鉄、ニッケル、珪素鋼、パーマロイ、フェライト、アモルファス磁性合金、ナノクリスタル磁性合金などが挙げられる。
【００２０】
図１において、磁気シールド１００は、磁性体素子１０の周囲に配置されているが、磁性体素子１０を完全に密閉しているわけではない。つまり、図１に示される磁気シールド１００は、磁性体素子１０の周囲に配置されたシールド部に加えて、開口部１５０を有している。そのシールド部は、上部１１０、下部１２０、及び側部１３０を備えている。上部１１０と下部１２０は、Ｚ方向において離間しており、上部１１０と下部１２０との間には空間が形成されている。また、上部１１０と下部１２０とは互いにオーバーラップしている。上部１１０と下部１２０とが互いにオーバーラップしている領域は、以下「シールド領域ＲＳ」と参照される。側部１３０は、これら上部１１０と下部１２０との間を物理的に接続している。つまり、図１に示される磁気シールド１００は、側面から見ると“コの字形状”を有している。
【００２１】
本実施の形態によれば、磁性体素子１０は、上部１１０と下部１２０との間の空間に配置されており、且つ、シールド領域ＲＳからはみ出ていない。更に、磁性体素子１０は、磁気シールド１００の開口部１５０を通して、外部と電気的に接続可能である。
【００２２】
本願発明者は、図１で示された基本構造の利点を、シミュレーションを通して検証した。以下、本願発明者によって実施されたシミュレーションを詳しく説明する。
【００２３】
２．シミュレーション
シミュレーションにおいて、次に説明される様々な構造の磁気シールドモデルが用意された。各々の磁気シールドモデルにおいて、磁性体の厚みは０．１５［ｍｍ］であり、その透磁率は２０００であり、その飽和磁束密度は１［Ｔ］である。そして、−Ｚ方向に一様な外部磁場Ｈｅ＝２５０［Ｏｅ］が印加されたときの磁気シールドモデル内部の−Ｚ方向磁場が、シミュレーションによって計算された。以下の説明では、磁場の方向に関しては、−Ｚ方向が正方向であるとする。シミュレーションによって計算された−Ｚ方向磁場が小さいほど、シールド効果が高いと言える。
【００２４】
２−１．完全密閉型（比較例）
図２Ａは、「完全密閉型」の磁気シールドモデルを示している。上部１１０と下部１２０は、ＸＹ平面と平行である。側部１３０は、ＸＺ面あるいはＹＺ面と平行であり、側周を完全に覆っている。つまり、図２Ａで示される磁気シールドモデルは、開口部１５０を有していない。Ｘ方向の座標範囲は、−１０．１５［ｍｍ］＜Ｘ＜＋１０．１５［ｍｍ］である。Ｙ方向の座標範囲は、−１０．１５［ｍｍ］＜Ｙ＜＋１０．１５［ｍｍ］である。Ｚ方向の座標範囲は、−０．１５［ｍｍ］＜Ｚ＜＋２．１５［ｍｍ］である。
【００２５】
図２Ｂは、図２Ａで示された磁気シールドモデルの底面図であり、図２Ｃは、ＸＹ面（Ｚ座標＝０．１［ｍｍ］）におけるシミュレーション結果を示している。また、図２Ｄは、図２Ａで示された磁気シールドモデルのＹＺ断面図であり、図２Ｅは、当該ＹＺ面（Ｘ座標＝０）におけるシミュレーション結果を示している。図２Ｂ〜図２Ｅから分かるように、優れたシールド効果が得られている。
【００２６】
但し、完全密閉型の場合、開口部１５０が存在しないため、磁気シールド１００内部の磁性体素子１０を外部と電気的に接続することができない。すなわち、完全密閉型は、現実には使用不可能である。
【００２７】
２−２．基本構造型
図３Ａは、図１で示された基本構造を有する磁気シールドモデルを示している。つまり、図３Ａに示される磁気シールドモデルは、開口部１５０を有している。より詳細には、ＸＹ平面と平行な上部１１０及び下部１２０の各々が、−１０．１５［ｍｍ］＜Ｙ＜−６［ｍｍ］の範囲に形成されている。その上部１１０と下部１２０との間は、ＸＺ面に平行な１個の側部１３０によって物理的に接続されている。その他の側周は開放されている。Ｘ方向及びＺ方向の座標範囲は、図２Ａの場合と同じである。
【００２８】
図３Ｂは、図３Ａで示された磁気シールドモデルの底面図であり、図３Ｃは、ＸＹ面（Ｚ座標＝０．１［ｍｍ］）におけるシミュレーション結果を示している。また、図３Ｄは、図３Ａで示された磁気シールドモデルのＹＺ断面図であり、図３Ｅは、当該ＹＺ面（Ｘ座標＝０）におけるシミュレーション結果を示している。図３Ｂ〜図３Ｅから分かるように、上部１１０と下部１２０とが互いにオーバーラップするシールド領域ＲＳでは、優れたシールド効果が得られている。しかも、そのシールド効果は、上述の完全密閉型の場合とほぼ同等である。つまり、完全密閉でなくとも、基本構造は、少なくともシールド領域ＲＳにおいて優れたシールド効果を実現する。
【００２９】
図３Ｆは、基本構造型の場合の磁場状態を示す概念図である。上述の通り、基本構造型の場合、上部１１０と下部１２０とは側部１３０によって物理的に接続されており、それら上部１１０、下部１２０及び側部１３０がシールド部を一体的に形成している。外部磁場Ｈｅが印加されたとき、その一体のシールド部は１個の磁石のようになる。−Ｚ方向の外部磁場Ｈｅの場合、上部１１０がＳ極となり、下部１２０がＮ極となる。それらＮ極とＳ極によって、上部１１０と下部１２０との間の空間には、外部磁場Ｈｅと逆方向（＋Ｚ方向）のキャンセル磁場Ｈｃが生成される。上部１１０と下部１２０との間の空間の磁場は外部磁場Ｈｅとキャンセル磁場Ｈｃとの重ね合わせで得られるため、当該空間において優れたシールド効果が実現される。
【００３０】
このように、完全密閉ではない基本構造の場合でも、少なくともシールド領域ＲＳでは優れたシールド効果が得られる。本実施の形態によれば、磁性体素子１０は、そのシールド領域ＲＳからはみ出さないように配置されている。従って、磁性体素子１０中の磁性体の磁化状態が、垂直方向の外部磁場Ｈｅによって変動することが防止される。これは、磁性体装置１の信頼性の向上を意味する。この効果は、磁性体素子１０がＺ方向の垂直磁気異方性を有する垂直磁化膜を含む場合に、特に顕著である。
【００３１】
更に、完全密閉型の場合と異なり、基本構造の磁気シールド１００は、開口部１５０を備えている。従って、磁気シールド１００内部の磁性体素子１０を、開口部１５０を通して外部と電気的に接続することが可能である。
【００３２】
２−３．平行平板型（比較例）
図４Ａは、「平行平板型」の磁気シールドモデルを示している。図４Ｂは、図４Ａで示された磁気シールドモデルの底面図であり、図４Ｃは、ＸＹ面（Ｚ座標＝０．１［ｍｍ］）におけるシミュレーション結果を示している。また、図４Ｄは、図４Ａで示された磁気シールドモデルのＹＺ断面図であり、図４Ｅは、当該ＹＺ面（Ｘ座標＝０）におけるシミュレーション結果を示している。
【００３３】
平行平板型は、図２Ａで示された完全密閉型から側部１３０が省かれたものに相当する。つまり、上部１１０と下部１２０とは完全に分離している。その他は、図２Ａの場合と同じである。図４Ｂ〜図４Ｅから分かるように、シールド効果は全く得られていない。
【００３４】
図４Ｆは、平行平板型の場合の磁場状態を示す概念図である。平行平板型の場合、外部磁場Ｈｅ中に別々の平板磁性体（１１０、１２０）がただ単に置かれただけであり、それら２個の平板磁性体の間にキャンセル磁場Ｈｃは発生しない。図３Ｆで示されたようなキャンセル磁場Ｈｃを発生させるためには、上部１１０〜下部１２０が物理的に連続していることが重要である。すなわち、上部１１０と下部１２０との間を物理的に接続する側部１３０が重要である。
【００３５】
２−４．メッシュ型
図５Ａは、「メッシュ型」の磁気シールドモデルを示している。図５Ｂは、図５Ａで示された磁気シールドモデルの底面図であり、図５Ｃは、ＸＹ面（Ｚ座標＝０．１［ｍｍ］）におけるシミュレーション結果を示している。また、図５Ｄは、図５Ａで示された磁気シールドモデルのＹＺ断面図であり、図５Ｅは、当該ＹＺ面（Ｘ座標＝０）におけるシミュレーション結果を示している。
【００３６】
メッシュ型は、図２Ａで示された完全密閉型の下部１２０に複数の開口部ＯＰが形成されたものに相当する。その他は、図２Ａの場合と同じである。図５Ｂ〜図５Ｅから分かるように、開口部ＯＰとオーバーラップする領域において、シールド効果が著しく劣化している。従って、上述の特許文献１のようにＭＲＡＭチップが開口部ＯＰとオーバーラップするように配置されることは、好ましくない。図１で示されたように、磁性体素子１０がシールド領域ＲＳからはみ出ないように配置されることが好適である。
【００３７】
３．様々な構造例
図６は、本実施の形態に係る磁性体装置１の構造例を示している。上部１１０Ａと下部１２０Ａとの間は側部１３０Ａによって物理的に接続されている。また、上部１１０Ｂと下部１２０Ｂとの間は側部１３０Ｂによって物理的に接続されている。磁性体素子１０Ａは、上部１１０Ａと下部１２０Ａとに挟まれた空間に配置されており、開口部１５０Ａを通る電気接続部材２０Ａを介して、外部と電気的に接続される。磁性体素子１０Ｂは、上部１１０Ｂと下部１２０Ｂとに挟まれた空間に配置されており、開口部１５０Ｂを通る電気接続部材２０Ｂを介して、外部と電気的に接続される。
【００３８】
図７は、本実施の形態に係る磁性体装置１の他の構造例を示している。上部１１０の一端は、側部１３０Ａを介して下部１２０Ａに物理的に接続されており、上部１１０の他端は、側部１３０Ｂを介して下部１２０Ｂに物理的に接続されている。側部１３０Ａ、１３０Ｂは互いに対向している。開口部１５０は、下部１２０Ａと下部１２０Ｂとの間に形成されている。磁性体素子１０Ａは、上部１１０と下部１２０Ａとに挟まれた空間に配置されており、開口部１５０を通る電気接続部材２０Ａを介して、外部と電気的に接続される。磁性体素子１０Ｂは、上部１１０と下部１２０Ｂとに挟まれた空間に配置されており、開口部１５０を通る電気接続部材２０Ｂを介して、外部と電気的に接続される。
【００３９】
図８は、本実施の形態に係る磁性体装置１の更に他の構造例を示している。下部１２０の一端は、側部１３０Ａを介して上部１１０Ａに物理的に接続されており、下部１２０の他端は、側部１３０Ｂを介して上部１１０Ｂに物理的に接続されている。側部１３０Ａ、１３０Ｂは互いに対向している。開口部１５０は、上部１１０Ａと上部１１０Ｂとの間に形成されている。磁性体素子１０Ａは、上部１１０Ａと下部１２０とに挟まれた空間に配置されており、開口部１５０を通る電気接続部材２０Ａを介して、外部と電気的に接続される。磁性体素子１０Ｂは、上部１１０Ｂと下部１２０とに挟まれた空間に配置されており、開口部１５０を通る電気接続部材２０Ｂを介して、外部と電気的に接続される。
【００４０】
図９は、本実施の形態に係る磁性体装置１の更に他の構造例を示している。上部１１０Ａと下部１２０Ａとの間は共通の側部１３０によって物理的に接続されており、上部１１０Ｂと下部１２０Ｂとの間は共通の側部１３０によって物理的に接続されている。磁性体素子１０Ａは、上部１１０Ａと下部１２０Ａとに挟まれた空間に配置されており、開口部１５０Ａを通る電気接続部材２０Ａを介して、外部と電気的に接続される。磁性体素子１０Ｂは、上部１１０Ｂと下部１２０Ｂとに挟まれた空間に配置されており、開口部１５０Ｂを通る電気接続部材２０Ｂを介して、外部と電気的に接続される。
【００４１】
図１０は、本実施の形態に係る磁性体装置１の更に他の構造例を示している。図１０に示されるように、上部１１０と下部１２０との間は、側部１３０を介して滑らかに接続されていてもよい。
【００４２】
図１１は、本実施の形態に係る磁性体装置１の更に他の構造例を示している。図１１に示されるように、側部１３０の幅は、上部１１０や下部１２０の幅と異なっていてもよい。側部１３０が上部１１０と下部１２０との間を物理的に接続していればよい。
【００４３】
以上、基本構造型及び様々な構造例に係る磁気シールドは、デバイスレベルのシールドからパッケージシールド、装置レベルのシールド等、様々なレベルの磁気シールドに適用することができる。デバイスレベルのシールドとは、半導体層間絶縁膜中に設けられたＭＲＡＭ等の磁気デバイスをシールドするための磁気シールドが、半導体層間絶縁膜中に作り込まれたシールドをいう。以下、パッケージシールドの構造例について詳細に説明する。
【００４４】
４．パッケージの構造例
図１２は、本実施の形態に係る磁性体装置１のパッケージ構造の一例を示す断面図である。図１３は、図１２で示されたパッケージ構造の底面図である。
【００４５】
基板３０として、例えばインターポーザが用いられる。その基板３０の表面上に、ＤＡＦ（Ｄｉｅ  Ａｔｔａｃｈ  Ｆｉｌｍ）４０を介してチップ５０が搭載されている。複数のチップ５０がスペーサ６０を介してスタックされていてもよい。各チップ５０のパッドは、ボンディングワイヤ７０を介して基板３０に電気的に接続されている。このような構造がモールド樹脂（ｍｏｌｄｉｎｇ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）８０で封止され、パッケージ化される。本例では、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）パッケージが想定されている。基板３０の裏面には外部端子９０（半田ボール：ｓｏｌｄｅｒ  ｂａｌｌ）が形成されている。各チップ５０は、ボンディングワイヤ７０及び基板３０内部の配線を介して、外部端子９０に電気的に接続されている。
【００４６】
本例では、磁気シールド１００は、上記パッケージの周囲に形成されている。各チップ５０は、磁性体素子１０に相当しており、シールド領域ＲＳからはみ出さないように配置されている。図１３に示されるように、外部端子９０は、シールド領域ＲＳではない開口部１５０に配置されている。本例では、ボンディングワイヤ７０や外部端子９０が、上述の電気接続部材２０に相当する。
【００４７】
尚、磁気シールド１００は、導電性磁性材料で形成された金属磁気シールドであってもよい。その場合、その金属磁気シールド１００を接地することによって電磁波シールドも実現され、好適である。
【００４８】
図１２及び図１３で示されたパッケージ構造は、次のように製造される。まず、前工程において、チップ５０が作成される。次に、後工程において、パッケージングが実施される。具体的には、基板３０上にチップ５０が搭載され、上記ボンディングワイヤ７０が形成され、更に、モールド樹脂８０によって樹脂封止が行われる。そのパッケージングの後、磁気シールド１００がパッケージにかぶせられる。このとき、チップ５０は、磁気シールド１００のシールド領域ＲＳからはみ出さない。このチップ５０は、磁気シールド１００の開口部１５０に配置された上述の外部端子９０を通して、外部と電気的に接続される。なお、磁気シールド１００を先に用意し、その磁気シールド１００のシールド領域ＲＳからはみ出さない領域に、チップ５０を配置してもよい。
【００４９】
図１４は、本実施の形態に係る磁性体装置１のパッケージ構造の他の例を示す断面図である。本例では、磁気シールド１００は、チップ５０の周囲に、絶縁部材６５（例：熱可塑性樹脂（ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  ｒｅｓｉｎ））を介して形成される。図１５に示されるように、チップ５０は磁性体素子１０（例：ＭＲＡＭセル）を含んでおり、それら磁性体素子１０はシールド領域ＲＳからはみ出さないように形成されている。また、磁気シールド１００は、上方に開口部１５０を有している。図１５に示されるように、チップ５０のパッド５５は、シールド領域ＲＳではない開口部１５０に配置されている。
【００５０】
基板３０として、例えばインターポーザが用いられる。その基板３０の表面上に、ＤＡＦ４０を介して、上記磁気シールド１００で囲まれたチップ５０が搭載されている。チップ５０のパッド５５は、ボンディングワイヤ７０を介して基板３０に電気的に接続されている。このような構造がモールド樹脂８０で封止され、パッケージ化される。本例では、ＢＧＡパッケージが想定されている。基板３０の裏面には外部端子９０（半田ボール）が形成されている。チップ５０は、ボンディングワイヤ７０及び基板３０内部の配線を介して、外部端子９０に電気的に接続されている。本例では、パッド５５、ボンディングワイヤ７０及び外部端子９０が、上述の電気接続部材２０に相当する。
【００５１】
図１４及び図１５で示されたパッケージ構造は、次のように製造される。まず、前工程において、チップ５０が作成される。次に、後工程において、磁気シールド１００が提供される。より詳細には、磁気シールド１００がチップ５０にかぶせられる。このとき、チップ５０内の磁性体素子１０は、磁気シールド１００のシールド領域ＲＳからはみ出さない。その後、パッケージングが実施される。具体的には、磁気シールド１００がかぶせられたチップ５０が、基板３０上に搭載される。磁気シールド１００の開口部１５０に配置されたパッド５５は、ボンディングワイヤ７０を介して基板３０に電気的に接続される。更に、モールド樹脂８０によって樹脂封止が行われる。
【００５２】
図１２〜図１５で示されたパッケージ構造に関して、次のことに留意されたい。すなわち、磁気シールド１００は、チップ作成完了後の後工程において、磁性体装置１に追加される。図１２で示された例の場合、磁気シールド１００は、パッケージング工程の後に、パッケージにかぶせられる。図１３で示された例の場合、磁気シールド１００は、パッケージング工程の前に、チップ５０にかぶせられる。
【００５３】
比較例として、上記特許文献１（特開２００３−１１５５７８号公報）に記載された技術を考える。当該技術によれば、高透磁率材料の磁気シールドは、ウエハの状態で実施される「前工程（拡散工程）」において形成される。例えば、垂直磁化膜が用いられる場合、スパッタリングにより、ＮｉＦｅ膜が０．２μｍ程度成膜される。あるいは、面内磁化膜が用いられる場合、無電解めっきにより、ＮｉＦｅ膜が１０μｍ程度成膜される。しかしながら、磁化の飽和を考えると、ＮｉＦｅの膜厚としては、最低でも１００μｍ程度必要である。０．２μｍや１０μｍ程度の膜厚では、磁性体が飽和し、所望のシールド効果は得られない。しかしながら、前工程においてスパッタリングや無電解めっきにより１００μｍ以上の膜を形成するとなると、生産効率が著しく低下してしまう。更に、スパッタリングや無電解めっきによる磁性体膜形成では、均一な膜制御が難しい。
【００５４】
本実施の形態によれば、これら問題点が全て解消される。すなわち、後工程において、磁気シールド１００をパッケージやチップ５０にかぶせるだけで、優れたシールド効果を生む構造を実現することができる。生産効率は極めて高い。
【００５５】
以上、本発明の実施の形態が添付の図面を参照することにより説明された。但し、本発明は、上述の実施の形態に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で当業者により適宜変更され得る。
【００５６】
本出願は、２０１０年３月１０日に出願された日本国特許出願２０１０−０５３６４３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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